基于距离的货运策略与城市可持续发展

《TRANSPORTATION RESEARCH PART D-TRANSPORT AND ENVIRONMENT》:Proximity freight strategies for urban sustainability

【字体: 时间:2026年04月24日 来源:TRANSPORTATION RESEARCH PART D-TRANSPORT AND ENVIRONMENT 7.7

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  城市货运的最后一公里配送与可持续性发展存在矛盾,本研究提出“15分钟货运”概念,通过邻近物流枢纽(PxLHs)和电动货车在捷克帕德ubice市测试。基于包裹级需求和多模式网络模型,对比1-4个枢纽配置与传统货车模式,从成本、覆盖率、公平性、网络效应和污染物排放多维度评估,构建综合性能指数(CPI)。结果表明:两枢纽优化总成本,三枢纽平衡多方利益,四枢纽收益递减,验证了该框架的可行性。

  
安德烈·加尔金(Andrii Galkin)| 莱塞·凯莉·德·奥利维拉(Leise Kelli de Oliveira)
奥·M·贝克托夫国立城市经济大学(O. M. Beketov National University of Urban Economy),位于乌克兰哈尔科夫(Kharkiv),地址:Chervonoglazivska 21,邮编61002

摘要

在城市密集区域,城市货运活动常常与可持续性和宜居性发生冲突。最后一公里的配送加剧了交通拥堵、路边压力和局部污染。虽然“15分钟城市”(15-minute city)理念提高了人们的出行便利性,但货运仍主要通过外围仓库和长距离运输来完成。我们将“15分钟货运”定义为一种基于时间的服务模式。我们在捷克共和国帕尔杜比采(Pardubice)测试了一种基于邻近性枢纽的零排放最后一公里配送系统。研究采用了包裹级别的需求数据、经过校准的多模式运输网络以及包含一个到四个枢纽的不同情景。我们将测试结果与传统的货车配送方式进行了对比,评估了成本、覆盖范围、公平性风险、网络效应以及局部污染物排放情况。我们通过利润、人和地球三个维度构建了综合指数来综合这些指标。研究发现,两个枢纽能够最小化总成本;而三个枢纽则能在各项优先事项之间实现最稳健的平衡;额外的枢纽带来的收益则会逐渐减少。

引言

城市货运越来越受到“最后一公里”问题的影响:街道拥挤、路边空间有限,以及频繁的停车需求加剧了交通拥堵、空气污染和运营不可靠性,尤其是在电子商务导致城市配送量增加的情况下。(Taniguchi等人,2023年)指出,这一“最后一公里”环节已成为城市货运运输的瓶颈,需要从城市层面进行系统重构,而不仅仅是局部的运营调整。基于道路的货运在城市交通中占据重要地位:国际运输论坛/经合组织(ITF/OECD,2021年、2020年)的数据显示,城市货物运输在车辆活动和污染物排放中占有相当大的比重,这意味着对货运领域的干预措施可以显著影响整个运输网络的表现和环境影响。
与此同时,城市规划讨论越来越多地聚焦于基于邻近性的发展模式,尤其是“15分钟城市”理念,该理念主张人们应能够在离家较近的步行或骑行距离内满足基本日常需求(Moreno等人,2016年、2025年)。这一理念强调本地可达性和混合土地利用,被认为可以缩短出行距离、降低排放并提高城市宜居性。然而,相关研究也指出了重要的概念性和操作性挑战,包括缺乏定义“15分钟”社区的一致性指标、在低密度区域实现普遍邻近性的难度,以及中心区域与边缘地区之间的空间公平性问题(Mahmoudpour和Shirazi,2026年;Mouratidis,2024年;Sepehri和Sharifi,2025年)。此外,还有一个常被忽视的问题:在以邻近性为导向的城市规划中缺乏对货运系统的考虑(Galkin等人,2025a)。大多数关于“15分钟城市”的讨论几乎只关注人类流动性和可达性,而忽视了提供社区服务的城市货运系统。日常生活的便利性不仅取决于人们能否在当地获取服务,还取决于货物能否高效地送达这些服务点和家庭。如果不将货运配送纳入基于邻近性的规划中,本地可达性的运营基础就不完整。
本文将“15分钟货运”概念化为一种基于时间的服务模式,并探讨了如何通过分散式仓储中心将最后一公里配送与基于邻近性的城市规划相结合。研究有三个目标:首先,利用邻近性物流枢纽(Proximity Logistics Hubs,PxLHs)和零排放的最后一公里运输方式,量化实现15分钟配送所需枢纽网络的规模;其次,通过“三重底线”(Profit–People–Planet)评估方法比较不同枢纽配置的效益,找出枢纽密度增加后收益开始下降的临界点;最后,将研究结果转化为可实施的规划和监管方案,并测试在不同政策优先级(利润导向、人本导向和地球导向)下的系统稳健性。本文的贡献不仅在于提出微型枢纽或货运自行车作为配送解决方案,还在于开发了一个可复制的、以政策为导向的评估框架,该框架整合了(i)基于时间的邻近性约束、(ii)枢纽位置和两级物流运营,以及(iii)在明确治理优先下的多标准可持续性评估。
本研究基于两个相互关联的趋势:一是全球范围内在密集混合用途区域兴起的邻近性物流设施,这些设施旨在缩短最后一公里的运输距离并实现低影响的配送,但其部署模式仍存在差异,且很少被作为一个整体城市邻近性系统进行评估(Buldeo Rai等人,2022年);二是基于邻近性的城市规划(通常通过时间城市主义框架来阐述),该框架明确了基于时间的可达性如何指导社区层面的城市设计,但往往忽略了货物配送问题(Moreno等人,2021年)。Mouratidis(2024年)指出了这一理念的关键问题和测量挑战,尤其是当忽视货运配送时这些问题会更加突出。这种脱节非常重要,因为如果货运必须通过远距离的仓库进行运输并频繁使用货车进入敏感的城市区域,那么人们身边的便利性就会受到损害——而这正是城市所追求的。
本文通过在捷克共和国帕尔杜比采测试“15分钟货运”框架来填补这一空白,使用了详细的包裹数据、经过校准的多模式运输网络模型以及两级枢纽和货运自行车配送系统。通过一套一致的经济、环境和社会指标,对比了不同枢纽配置(从一个到四个枢纽)与基于货车的传统配送方式,这些指标被汇总为综合绩效指数(CPI),并根据不同的政策权重进行加权分析。这使得研究超越了“邻近性物流是否有效”的问题,转向了更具政策相关性的问题:即在不同治理优先级下,哪些配置是高效、公平和稳健的。
因此,本文将“15分钟货运”视为一种新的城市货运规划范式,它将土地使用、基础设施、法规和运营纳入一个以可达性为核心的概念框架中。本文的其余部分结构如下:第2节回顾相关文献并指出概念和实际操作中的差距;第3节介绍研究方法和数据;第4节报告研究结果;第5节讨论理论和政策意义;第6节进行总结。

文献综述

历史上,城市货运规划往往沿着不同的路径发展,彼此之间的协调很少(Córdoba-Misas等人,2026年;Gatta等人,2017年;Kiba-Janiak,2017年;Russo和Comi,2016年;Stathopoulos等人,2012年)。随着城市追求雄心勃勃的可持续性和气候目标,这种制度和概念上的分离变得越来越难以维持,因为这些目标需要系统层面的运输策略,而不仅仅是针对特定运输方式的调整。

方法论

本节描述了用于实现“15分钟货运”概念并在帕尔杜比采评估基于邻近性货运方案的方法论框架。该方法将多模式运输网络构建、双向货运需求建模、基准情景模拟、邻近性物流枢纽设计(PxLHs)指标估算以及多标准综合评估整合为一个以政策为导向的工作流程。尽管本研究中的实证数据来自帕尔杜比采,但其分析逻辑具有普遍适用性。

结果

帕尔杜比采约有95,000名居民,分布在59平方公里的区域内。实证货运数据涵盖了2022年9月的一个运营周期,数据来自四家物流服务提供商:ALZA(728.0公斤)、CPOST(11,285.51公斤)、DACH(2.04公斤)和PPL(21,024.18公斤)。数据共覆盖了约33,000个配送点和55.1吨的包裹。
特别是,货运需求在城市某些区域高度集中。图1展示了这一空间分布情况。

理论贡献

本研究通过展示如何将“15分钟城市”理念应用于实际货运运输,推动了城市货运与基于邻近性规划之间的交叉研究。概念上,“15分钟货运”将最后一公里的物流问题重新定义为与以人为中心的邻近性规划相似的可达性问题:货物必须被送到接收者附近足够近的地方,以便提供基于时间的服务。

结论

本文表明,“15分钟货运”可以从一个概念性的目标转化为可测量的、覆盖整个城市的物流配置。以帕尔杜比采为例,研究表明,结合邻近性物流枢纽(PxLHs)和电动货运自行车的网络可以实现79%至98%的15分钟配送率,相对于基于货车的传统方式,每年可降低物流成本约68%,并可将局部污染物(NOx、SO2、CO、NMHC)减少一半到三分之二。

关于写作过程中生成式AI和AI辅助技术的声明

在准备本文时,作者使用了Grammarly/ChatGPT工具来改进语言表达和可读性。使用该工具后,作者对内容进行了必要的审查和编辑,并对出版物的内容负全责。

CRediT作者贡献声明

安德烈·加尔金(Andrii Galkin):负责撰写、审稿与编辑、初稿撰写、可视化、数据验证、项目监督、软件选择、资源协调、方法论制定、数据分析、概念化。莱塞·凯莉·德·奥利维拉(Leise Kelli de Oliveira):负责撰写、审稿与编辑、初稿撰写、数据分析和方法论制定。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

通讯作者感谢帕尔杜比采大学及其校长Libor Svadlenka教授在2022年提供的支持;同时感谢安特卫普大学(University of Antwerp)的交通与区域经济系在MSCA4Ukraine项目期间给予的帮助。作者还感谢帕尔杜比采市政府的CPost、DACH、ALZA和DPD机构以及帕尔杜比采大学在数据共享方面的合作。
安德烈·加尔金博士(Dr. Prof. Andrii Galkin)是一位拥有16年以上经验的交通与物流工程师,拥有运输系统博士学位,并具备实际的数据科学和机器学习应用能力,专注于运输领域的政策决策研究。目前他在哈尔科夫的奥·M·贝克托夫国立城市经济大学担任教授,致力于将复杂的交通和物流问题转化为可操作的模型,包括预测分析及以人为中心的课题研究。
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